第2可算ならば第1可算
第2可算ならば第1可算
位相空間\(\left(X,\mathcal{O}\right)\)について、第2可算ならば第1可算である。
逆は一般的に成り立たない。
位相空間\(\left(X,\mathcal{O}\right)\)について、第2可算ならば第1可算である。
逆は一般的に成り立たない。
(0)
\(\Rightarrow\)
\(x\in X\)の基本近傍系を\(\mathcal{B}_{x}\)、開基を\(\mathcal{B}\)とする。任意の\(x\in X\)について、\(\mathcal{B}_{x}=\left\{ B\in\mathcal{B};x\in B\right\} \)と表され、\(\mathcal{B}_{x}\)は\(\mathcal{B}\)の部分集合\(\mathcal{B}_{x}\subseteq\mathcal{B}\)なので\(\left|\mathcal{B}_{x}\right|\leq\left|\mathcal{B}\right|\)となり、第2可算のとき\(\left|\mathcal{B}\right|\leq\aleph_{0}\)なので\(\left|\mathcal{B}_{x}\right|\leq\left|\mathcal{B}\right|\leq\aleph_{0}\)となり、\(\left|\mathcal{B}_{x}\right|\)は高々可算なので第1可算となる。
従って、\(\Rightarrow\)が成り立つ。
逆は一般的に成り立たない
反例で示す。上限位相は第1可算であるが第2可算ではない。
従って逆は一般的に成り立たない。
(0)-2
\(\Rightarrow\)のみ示す。開基を\(\mathcal{B}\)とすると、条件より第2可算であるので、開基\(\mathcal{B}\)は高々可算である。
ここで、\(\mathcal{B}_{x}=\left\{ B\in\mathcal{B};x\in B\right\} \)とすると、\(\mathcal{B}_{x}\)は\(\mathcal{B}\)の部分集合\(\mathcal{B}_{x}\subseteq\mathcal{B}\)なので\(\left|\mathcal{B}_{x}\right|\leq\left|\mathcal{B}\right|\)となり、\(\mathcal{B}\)は高々可算なので\(\mathcal{B}_{x}\)も高々可算となる。
この\(\mathcal{B}_{x}\)が基本近傍系となることを示す。
任意の\(B\in\mathcal{B}_{x}\)について、\(x\in B\)かつ\(B\in\mathcal{B}\)なので、\(B\)は\(x\)の開近傍となる。
従って、\(\mathcal{B}_{x}\)は\(x\)の開近傍からなる集合族となる。
ここで、任意の\(x\)の開近傍\(V_{x}\)について、ある\(B'\in\mathcal{B}\)が存在し、\(\mathcal{B}\)は開基であるので、\(x\in B'\subseteq V_{x}\)となる。
このとき、\(x\in B'\)かつ\(B'\in\mathcal{B}\)であるので、\(\mathcal{B}_{x}\)の定め方より\(B'\in\mathcal{B}_{x}\)となる。
まとめると、任意の\(x\)の開近傍\(V_{x}\)について、ある\(B'\in\mathcal{B}_{x}\)が存在し、\(x\in B'\subseteq V_{x}\)となる。
従って、\(\mathcal{B}_{x}\)は\(x\)の基本近傍系となり、また、\(\mathcal{B}_{x}\)は高々可算なので、第1可算となる。
故に\(\Rightarrow\)が成り立つ。
ページ情報
タイトル | 第2可算ならば第1可算 |
URL | https://www.nomuramath.com/s7kdrkuw/ |
SNSボタン |
多重対数関数の漸化式
\[
Li_{s+1}'(z)=\frac{Li_{s}(z)}{z}
\]
e^(ikx)の和
\[
\sum_{k=-n}^{n}e^{ikx}=\frac{\sin\left\{ \left(n+\frac{1}{2}\right)x\right\} }{\sin\frac{x}{2}}
\]
上限・下限・最大元・最小元・上極限・下極限の和
\[
\sup_{n\in\mathbb{N}}\left(a_{n}+b_{n}\right)\leq\sup_{n\in\mathbb{N}}a_{n}+\sup_{n\in\mathbb{N}}b_{n}
\]
余弦積分の極限
\[
\lim_{x\rightarrow\pm0}\left\{ \Ci\left(\alpha x\right)-\Ci\left(x\right)\right\} =\begin{cases}
\Log\alpha & x\rightarrow+0\\
\Log\left(-\alpha\right)-\pi i & x\rightarrow-0
\end{cases}
\]